نُقدم لكم في هذا المقال ” بحث عن الاحتكاك وأنواعه “، الاحتكاك هو القوة التي تعارض حركة الجسم، وللاحتكاك أنواع كثيرة تعتمد على بعض العوامل التي تتحكم فيها، مثل: درجة الخشونة، ووزن الجسم، وفي هذا المقال اليوم من موسوعة نُقدم لكم هذا البحث الذي يحتوي على تعريف الاحتكاك، علاقة الاحتكاك بالطاقة، أنواع الاحتكاك، أساليب منع الاحتكاك، وبعض الحقائق عن الاحتكاك، تابعونا.
الاحتكاك هو قوة موجودة حولنا طوال الوقت تعارض الحركة النسبية بين الأجسام التي تكون في حالة اتصال، ولكنها تتيح لنا أيضًا التحرك، وهو ما تم اكتشافه من خلال محاولة المشي على الجليد، وعلى الرغم من كونها قوة مشتركة؛ فإن سلوك الاحتكاك معقد للغاية في الواقع، ولا يزال غير مفهوم تمامًا.
علينا أن نعتمد بشدة على الملاحظات لأي مفاهيم يمكن أن نكتسبها، ومع ذلك لا يزال بإمكاننا التعامل مع خصائصه العامة الأولية، وفهم الظروف التي يتصرف فيها.
واحدة من أبسط خصائص الاحتكاك هي أنها موازية لسطح الاتصال بين الأجسام، ودائما تكون في اتجاه يعارض الحركة، أو في محاولة حركة الأجسام بين بعضها البعض.
إذا كان هناك جسمان على اتصال، ويتحركان بين بعضهما البعض؛ فإن الاحتكاك بينهما يسمى الاحتكاك الحركي.
على سبيل المثال: يؤدي الاحتكاك إلى إبطاء الانزلاق على الجليد، لكن عندما تكون الأجسام ثابتة؛ يمكن أن يعمل الاحتكاك الساكن بينها، وعادة ما يكون الاحتكاك الساكن أكبر من الاحتكاك الحركي بين الكائنات.
عندما ينزلق جسم على الآخر؛ فإنه يبدأ في التباطؤ بسبب الاحتكاك، وهذا يعني أنه يفقد الطاقة، ومع ذلك فإن الطاقة لا تختفي، ولكنه يتغير من الطاقة المتحركة (وتسمى أيضًا الطاقة الحركية) إلى الطاقة الحرارية، وهذا هو السبب في أننا نفرك أيدينا معا عندما نشعر بالبرد؛ فعن طريق فركهم معًا نولد الاحتكاك، وبالتالي ننتج حرارة.
في بعض الحالات نريد منع الاحتكاك بحيث يكون التحرك أسهل، ومثال جيد على ذلك يتمثل في الكرة، أو العجلة؛ حيث أنها تلف للمساعدة في تقليل الاحتكاك.
هناك طريقة أخرى لتقليل الاحتكاك وهي باستخدام مادة تشحيم، مثل: الشحوم، أو الزيت، وتستخدم الآلات، والمحركات الشحوم، والزيوت؛ لتقليل الاحتكاك، والتآكل حتى يمكن أن تستمر لفترة أطول.
من الطرق الأخرى أيضًا لتقليل الاحتكاك هي تغيير أنواع المواد الملامسة لبعضها البعض، فعلى سبيل المثال: قد ينتج عن ملامسة الجليد للصلب احتكاك أقل من احتكاك المطاط على الخرسانة.
هذا هو السبب في التزلج على الجليد بسهولة، ولكن لا تنزلق عند ارتداء أحذية مطاطية على الرصيف، كما أن هذه المواد المختلفة لها “معاملات احتكاك” مختلفة.
الاحتكاك أيضًا يساعدنا بشكل كبير؛ فإذا لم يكن للاحتكاك وجود؛ لما كنا نستطيع الحفاظ على ثباتنا، ويُستخدم أيضًا الاحتكاك في فرامل السيارة، وعندما نسير، أو نتسلق الجبال، ونشعل النار، وعند التزلج هبوطًا على الرمال، وأكثر من ذلك.
الأنواع المختلفة من الأسطح تخلق كميات مختلفة من الاحتكاك، وبعض المواد أكثر سلاسة من غيرها، فعلى سبيل المثال قم بأخذ ثلاثة أشياء مسطحة مع أنواع مختلفة من الأسطح، ثم قم بوضعها على أحد طرفي الجسم المسطح، ثم ارفعها بشكل بطيء؛ فستكون النتيجة أن العنصر الأقل احتكاكًا سيبدأ في الشريحة أولاً.
هناك عاملان رئيسان يؤثران على مقدار الاحتكاك الإجمالي:
في هذا المثال سنقوم بتغيير وزن الجسم المنزلق على الجسم المسطح، والقوة بين الجسمين، ثم قم بالتجربة عدة مرات مع أوزان مختلفة، وأسطح مختلفة، واكتشف كيف يتحكم هذان العاملان في الاحتكاك.
القوى الاحتكاكية، مثل f، تعارض دائمًا الحركة، أو محاولة الحركة بين الأشياء التي تكون في حالة اتصال، كما ينشأ الاحتكاك جزئيًا بسبب خشونة الأسطح المتلامسة بين الأجسام، ولكي يتحرك الكائن؛ يجب أن يرتفع إلى حيث يمكن أن يتخطى القمم على طول السطح السفلي؛ وبالتالي القوة مطلوبة فقط لتعيين الكائن في الحركة.
القيام بقطع بعض القمم؛ يتطلب أيضًا قوة للحفاظ على الحركة، ويرجع جزء كبير من الاحتكاك في الواقع إلى قوى جذابة بين الجزيئات التي تشكل الجسمين؛ بحيث لا تكون الأسطح الملساء تمامًا خالية من الاحتكاك، كما تعتمد هذه القوى اللاصقة أيضًا على المواد التي تصنعها الأسطح، موضحة على سبيل المثال: كثيرًا ما يتم طرح هذا التساؤل “لماذا تنزلق الأحذية المصنوعة من المطاط بشكل أقل من المشي بدون أحذية؟”.
للمزيد من التفاصيل يمكنكم تصفح بحث عن الاحتكاك وفوائده واضراره.